Perspectivas
El Secado Estructural Avanzado (ASD) es el secado efectivo y eficiente de edificios y viviendas dañadas por el agua, utilizando conocimientos y herramientas integrales. El proceso incluye la recopilación de datos apropiados para la utilización y aplicación de principios científicos y técnicos. Psicrometría: es la ciencia del secado, ayuda a rastrear el contenido de humedad, el progreso del secado y la verificación de la culminación del proyecto. En muchos casos, el ASD usa más equipos para acelerar el secado, reduciendo así los costos, tiempo y los inconvenientes relacionados con reemplazos y reparaciones.
El entrenamiento especializado en ASD ayuda a entender la ciencia de los daños causados por agua y las mejores prácticas relacionadas con pérdidas por agua. La ciencia psicométrica incluye mezclas de aire atmosférico, su evaluación, control y efecto en el material, y los niveles de confort de los ocupantes. Con una comprensión razonable de la psicometría, los restauradores a menudo pueden secar y restaurar materiales que en el pasado se demolían y volvían a construir. La ciencia y las buenas prácticas para secar materiales de construcción mediante flujo de aire, deshumidificación amplificada y control de la temperatura/energía proporciona resultados excepcionales para secar estructuras.
La restauración de daños causados por agua se identifica de mejor manera dentro de la Guía de referencia y estándar del Instituto de Certificaciones de Inspección, Limpieza y Restauración (IICRC) o Restauración profesional de daños causados por agua (IICRC S500 -2015 Cuarta edición). El documento describe los principios para una restauración segura de daños causados por agua e incluye los pasos que un proveedor debe considerar con materiales de referencia según los estándares. Es importante tener en cuenta que si bien el IICRC S500 proporciona el fundamento de los principios básicos, no enseña procesos complejos de daños causados por agua.
Determinar la categoría y el tipo de agua relacionada con un desastre, son componentes importantes al inicio de una restauración de daños causados por agua. Esta información permite al restaurador formular una estrategia de secado para cubrir las necesidades iniciales del proyecto de agua.
La “Categoría del agua” identifica la condición inicial del agua que afecta los materiales y el rango potencial de contaminación del agua y la calidad del agua una vez que entra en contacto con los materiales. En otras palabras, determina qué tan limpia o sucia es la fuente de agua.
IICRC S500 hace referencia al uso de un profesional ambiental de interiores (IEP) para determinar la categoría del agua. Define un IEP como: “Un individuo con la educación, capacitación y experiencia para realizar una evaluación de la ecología microbiana de la estructura, sistemas y contenidos en el lugar de trabajo, crear una estrategia de muestreo, tomar muestras del ambiente interior y enviarlo a un laboratorio apropiado, interpretar los datos de laboratorio y determinar la Categoría de agua o la Condición 1, 2, y 3 con el propósito de establecer un alcance de trabajo y verificar el retorno a una ecología microbiana normal (p. ej. Condición 1).” La Sección 10.6.7 del S- 500 IICRC también confirma que se debe usar un IEP para evaluar los niveles de contaminación para la determinación preliminar.¹ Por lo tanto, la determinación de la categoría de agua debe ser realizada por una persona que cumpla con los estándares apropiados, especialmente cuando ciertas condiciones o "situaciones de riesgo" estén presentes.
¹ ANSI/IICRC S500-2015 Standard and Reference Guide for Professional Water Damage Restoration – Fourth Edition
En la Sección 10.6.7 del IICRC S500 se indica: “Si la inspección indica que una o más de las siguientes situaciones de riesgo elevado se encuentran presentes, entonces debe contratarse un IEP… las consideraciones puedes incluir, entre otras:
En estados donde se promulgan regulaciones por moho para consultores y asesores, existen leyes de protección al consumidor que requieren que el IEP o consultor/asesor de moho no tenga ninguna vinculación financiera con la empresa que realiza el trabajo de restauración. Esto permite al consultor/asesor de moho tener una opinión independiente en cuanto a la presencia o ausencia de contaminación y determinar el alcance de los trabajos de recuperación que deben realizarse. El IICRC S500 también utiliza la palabra “independiente” para describir al IEP. Desprovisto de regulación y el IICRC S500, comúnmente se reconoce que es importante evitar cualquier conflicto de intereses entre el asesor/consultor de moho y el contratista de restauración.
Entre los expertos especializados se incluye a los IEP, como lo indica el IICRC, pero también se debe cumplir con las definiciones de otras organizaciones basadas en la ciencia como son la Asociación Americana de Higiene Industrial (AIHA).2 El estándar más básico de un especialista en higiene industrial es “… una persona con pregrado en ingeniería, química o física, o un pregrado relacionado a alguna ciencia biológica o física de una universidad acreditada, que al mismo tiempo tiene un mínimo de tres años de experiencia en higiene industrial”. Los profesionales que cumplen con estos estándares son aquellos que están calificados para realizar este muestreo. En algunos casos, como los de asbesto y plomo, se pueden requerir certificaciones federales o estatales para tomar muestras de estos materiales.
² American Industrial Hygiene Association (AIHA)
A fin de comenzar el proceso de secado, se requiere un ritmo estimado o probable de evaporación. Un componente de los requisitos de control de la humedad es la clase de agua. Según el IICRC S500, la clase del agua en intrusión se define como una clasificación de la carga de evaporación estimada y se usa para calcular el control de humedad inicial. Está basada en el tipo de materiales afectados (porosidad y permeabilidad) y la cantidad de área superficial mojada en la habitación o espacio que estuvo inundado. Las clases están divididas en cuatro descripciones diferentes, que son las clases 1, 2, 3 y 4:
Los restauradores utilizan la información obtenida durante la evaluación de los materiales como ayuda para seleccionar el mejor método de secado para el trabajo. Generalmente, hay dos enfoques primarios para promover el secado de una estructura afectada:
El IICRC determina los estándares de la industria para los daños por agua y la recuperación por moho. A través de investigación, pruebas de laboratorio y experiencia de campo, el IICRC ha identificado cuatro componentes principales para el secado exitoso de una estructura.
1. REMOVER EL EXCESO DE AGUA: EXTRACCIÓN - FASE DE REMOCIÓN DE AGUA
Hay tres formas de remover agua de una estructura: extracción física, deshumidificación y evaporación. La remoción del agua líquida es al menos 500 veces más eficiente que solo utilizar deshumidificadores y circuladores de aire. Cuanta más agua pueda extraerse, más rápido se secará la estructura. La densidad de los materiales afectará la extracción y el tiempo de secado.³
³ Disaster Academy – Study Guide – Applied Structural Drying and Water Damage Restoration
Diferentes tipos de herramientas de extracción:
2. MEJORAR EL FLUJO DE AIRE: FASE DE EVAPORACIÓN
Después de remover la mayor cantidad de agua posible, la humedad restante es evaporada con el uso de circuladores de aire de alta capacidad.
La mayoría de los objetos, cuando se exponen al agua o a altos niveles de humedad, absorberán parte del agua o la humedad, haciéndolos húmedos o mojados. Secando el material objetivo estamos proporcionando un escape para las moléculas de agua del material hacia el aire circundante.
El aire también tiene un nivel de saturación, el punto donde no puede mantener más humedad. Cuanto más alta sea la humedad, el aire estará más cercano a su nivel de saturación. Si la humedad es muy alta o si tiene una alta presión de vapor, no será capaz de aceptar las moléculas de agua del objeto a secar.
Diferentes tipos de herramientas para evaporación:
3. DESHUMIDIFICACIÓN: LA FASE DE EVAPORACIÓN BALANCEADA
A medida que la humedad es forzada dentro del aire, se evapora y se convierte en vapor de agua en el aire. Los deshumidificadores se utilizan para absorber la humedad del aire. La deshumidificación es esencial, ya que de otra manera los materiales absorbentes de la habitación podrían empaparse con la humedad y dañarse.
Los cuatro deshumidificadores más comunes utilizados en restauración son: desecantes, deshumidificadores refrigerantes, deshumidificadores refrigerantes de grano bajo y deshumidificadores refrigerantes convencionales.
Deshumidificadores desecantes: esta clase de deshumidificador crea el radio más bajo de humedad. Los deshumidificadores desecantes absorben la humedad a través de una atracción química un lugar de la condensación para remover el agua del aire. Un desecante es un material que atrae y retiene la humedad. Este material actúa como una esponja sacando la humedad del aire (adsorción). Cuando la rueda rota a través de un escape de aire caliente, la humedad se evapora (desorción) y es transportada hacia afuera. Luego el ciclo se repite.
El aire que debe secarse o procesarse es canalizado a través de un rotor en una corriente de aire. El rotor lleva el desecante húmedo a la corriente de aire de reactivación para calentarlo. El deshumidificador desecante trabaja cuando el aire húmedo entrante fluye sobre una rueda llena de un desecante de gel de sílice. Este proceso absorbe humedad sin acumular hielo y no está limitado a bajas temperaturas. Los desecantes pueden funcionar fácilmente a temperaturas por debajo del punto de congelación.
Los desecantes comúnmente se utilizan para secar materiales densos (madera, listones y paredes de yeso, concreto, etc.) debido a los grandes diferenciales de presión de vapor que se crean entre la superficie y el aire. Los desecantes funcionan muy bien para secar grandes pérdidas porque pueden hacerse prácticamente en cualquier tamaño.
Los deshumidificadores desecantes pueden variar en tamaño desde unidades eléctricas pequeñas hasta grandes unidades diésel. El tamaño se mide en CFM o pies cúbicos por minuto, está es la velocidad a la que se lleva a cabo el intercambio de aire.
Deshumidificadores refrigerantes: hay dos tipos de deshumidificadores refrigerantes, el estándar y el convencional. La única diferencia entre estos dos es que el deshumidificador refrigerante convencional utiliza un tubo de calor o un ciclo de descongelación para dilatar la formación de escarcha en las bobinas.
El ventilador del deshumidificador refrigerante atrae el aire caliente húmedo al deshumidificador y luego el aire húmedo pasa por las bobinas refrigeradas del deshumidificador, causando que la humedad del aire se condense en las bobinas dentro de la máquina. Esta clase de deshumidificadores son los más eficientes energéticamente. El refrigerante funciona mejor en condiciones de operación entre los 70 y 90 grados Fahrenheit. Suele ser el deshumidificador más eficiente para utilizar en ambientes cálidos y húmedos.
Deshumidificadores refrigerantes de grano bajo (LGR): este tipo de deshumidificadores elimina el vapor de agua del aire mediante un proceso llamado condensación. Los deshumidificadores LGR continúan eliminando una cantidad significativa de vapor de agua menor a los 40 granos por libra. Los LGR son un tipo único de deshumidificadores refrigerantes de tipo residencial y comercial porque son de bajo consumo eléctrico y pueden bajar los granos mucho más abajo. Los deshumidificadores LGR usan un enfriamiento doble o un paso reforzado para bajar la temperatura del aire cargada de humedad una vez dentro del deshumidificador, por lo que puede formarse más condensación en las bobinas internas de refrigeración.
A medida que la condensación crece en las bobinas, las gotas de agua caen dentro de un receptor y son expulsadas del deshumidificador por medio de bombas, o por un desagüe de suelo.
Las unidades LGR proveen la mejor remoción de humedad para deshumidificadores refrigerantes y producen un aire que es más seco, caliente y tiene menos humedad que las unidades refrigerantes de tipo comercial.
Deshumidificadores refrigerantes convencionales : este tipo de deshumidificador pierde eficacia si el aire se seca por debajo de los 55 granos por libra. Elimina el vapor de agua del aire mediante un proceso llamado condensación.
4. CONTROL DE TEMPERATURA - LA FASE DEL MANTENIMIENTO
El secreto para el secado es saber cómo manipular el ambiente para crear diferencial de presión de vapor entre los materiales húmedos y el aire seco, lo suficientemente grande para crear una transferencia; y calentar los materiales húmedos hasta un punto en el que la humedad se evaporará y se moverá al aire. La presión de vapor es la fuerza ejercida por el vapor de agua (gas/líquido) en el ambiente cercano.
El aire caliente entre 70 y 90 grados Fahrenheit es ideal, especialmente durante las primeras 36 a 48 horas de secado y es la temperatura óptima para el funcionamiento de los deshumidificadores refrigerantes de bajo grano. El Aire frío lentifica la evaporación, por lo que una temperatura mayor a 70 grados Fahrenheit contribuye al proceso de evaporación. El aire demasiado caliente, por encima de los 90 grados Fahrenheit, impide la efectividad del deshumidificador.
Dependiendo de la temporada, es fácil mantener el área dentro del rango de temperatura deseada porque el efecto de refrigeración de evaporación de humedad y el calor generado por los equipos de secado se equilibran entre sí. De ser necesario, pueden utilizarse cámaras de secado para contener las temperaturas más altas en las áreas afectadas.
La clave para la aceleración de la evaporación es controlar la temperatura. Al controlar la temperatura para acelerar la evaporación, el restaurador puede secar más rápido, ahorrar dinero y proveer documentación verificable y datos que ayuden a confirmar el proceso de secado.
En el registro de secado, deben incluirse lecturas diarias de la humedad que incluyan sistemas de climatización, aire y equipos. Los niveles de contenido de humedad para materiales estructurales húmedos deben registrarse en una hoja de cálculo para mostrar el progreso de secado. Los deshumidificadores desecantes pueden variar en tamaño desde unidades eléctricas pequeñas hasta grandes unidades diésel. Es importante saber que los registros de aire solos no son prueba suficiente de que un edificio está seco. Después de 24 horas, las condiciones psicométricas demostrarán si se está utilizando la suficiente deshumidificación o si es necesario hacer ajustes.
La tabla de psicrometría nos brinda las herramientas para evaluar qué equipos de secado o métodos serán los más efectivos. Es imprescindible para determinar si las condiciones son posibles dentro de la cámara de secado, basándose en la temperatura exterior y la humedad específica para un deshumidificador refrigerante o desecante, o una unidad de secado. Estas condiciones pueden asistir en la determinación de qué equipo utilizar durante cualquier pérdida. La entalpía y sus subcomponentes, energía sensible y latente, puede calcularse con la fórmula de evaluación de evaporación de entalpía (E³).⁴ Esta fórmula predice con exactitud la evaluación de energía en el aire del ambiente y su relación hacia múltiples materiales de edificaciones, y cómo estos reaccionan frente a los otros y proveen los mejores resultados de evaporación. Cuanto mayor sea el número, más rápido se secarán los materiales. Al usar esta fórmula, los desecantes son más útiles si los granos exteriores por libra de humedad son más bajos.
⁴ Chuck Dewald Structural Drying Academy
Con el fin de crear el mejor ambiente para la evaporación, es necesario enfocarse en el diferencial de presión del vapor. Cuanto más grande sea la extensión de la presión del vapor, mayor será la tracción de la humedad del aire. Las temperaturas de la superficie son usualmente 20-25 grados menos que la temperatura del ambiente.
A medida que la humedad es liberada al aire, la naturaleza siempre está tratando de equilibrarse. Calcular el punto de condensación es importante en el secado porque cuando el aire alcanza el punto de saturación, el vapor de gua se condensará como rocío en las superficies. El punto de condensación siempre ocurre al 100 % de humedad relativa (RH). El punto de condensación es la temperatura que el aire necesita para enfriarse, a una presión constante, con el fin de alcanzar una RH del 100 %. En este punto, el aire no puede contener más agua en forma de gas. Si el aire se enfriará aún más, el vapor de agua tendría que salir de la atmósfera en forma de líquido. Cuanto más ascienda el punto de condensación, mayor será la cantidad de humedad en el aire.
La humedad, el flujo del aire y la temperatura trabajan en conjunto y cuando están controlados, permiten lograr el tiempo objetivo para el secado. La humedad, el flujo del aire y la temperatura influyen en el movimiento hacia el equilibrio, p. ej., lo mojado busca lo seco; lo caliente busca lo frío; la presión alta del vapor busca la presión baja del vapor.
La presión del vapor está directamente relacionada con la relación de la humedad (humedad específica o granos por libra (gpp) y punto de condensación). A medida que se aplica calor a un material, se añade energía. Elevando la temperatura de un material húmedo se aumenta la tasa de evaporación, liberando humedad del material y cambiando la presión interna del vapor. Cuanto más grande sea la diferencia entre la temperatura del ambiente y la temperatura del punto de condensación, mayor será el potencial para un secado más rápido y eficiente.
Estas son algunas de las herramientas usadas por los profesionales para medir, monitorear y evaluar durante el proceso de secado en una estructura:
Como se mencionó, el movimiento rápido del aire a través de superficies húmedas de materiales o ensamblajes es un componente crítico para secar las superficies de estos de manera efectiva y eficaz. Las condiciones que conducen al secado en superficies difieren de mover el exceso de humedad dentro de los materiales o ensamblajes. El movimiento rápido del aire a través de la superficie de un material se vuelve menos importante en relación con la presión del vapor, a medida que cambia el enfoque de remover la humedad superficial hacia reducir el contenido de humedad en materiales de baja evaporación. Los índices constantes y descendientes de los materiales de secado requieren criterios diferentes para las condiciones cambiantes.
Estos factores influyen en el movimiento de la humedad dentro de los materiales as como la tasa de evaporación de la superficie de los materiales y puede impactar gravemente el tiempo general de secado de un proyecto. Es importante controlar rápidamente la humedad en el aire y utilizar el flujo de aire suficiente para secar la superficie de los materiales para reducir la actividad del agua, reduciendio así el potencial de crecimiento microbiano. Si las superficies de materiales higroscópicos pueden secarse y mantenerse por debajo de 0.75, el crecimiento microbiano puede detenerse rápidamente, aunque el centro del material aún tenga un contenido de humedad elevado.
A medida que avance el trabajo y el ambiente se estabilice, los materiales pueden secarse por medio del manejo de la humedad, el flujo del aire y la energía (calor). Más adelante en el secado, el movimiento del aire debería ser redirigido y asegurar una buena transferencia de energía a las áreas que permanecen mojadas. La necesidad general de control de la humedad y flujo del aire pueden ser menor en comparación con el comienzo del proyecto, dado que hay una cantidad significativamente menor de humedad evaporándose de los materiales durante las últimas etapas.
El secado estructural avanzado (ASD), basado en psicrometría, ciencia y fórmulas matemáticas, es un método de comprobada eficacia para acelerar el secado, reducir costos, tiempo e inconveniencias relacionadas con reemplazos y reparaciones. Mientras que esta técnica al principio puede involucrar más equipos que los procesos de secado estándar, puede producir resultados que logren que los propietarios puedan regresar a sus casas más rápido, reanudar los negocios y rescatar materiales que de otra manera se tendrían que haber removido y reemplazado.
Nos gustaría agradecer a Theresa Chimento, Sara Raley y Tracey Dodd, que aportaron conocimientos y experiencia que contribuyeron mucho a esta investigación.
Theresa Chimento es directora de proyectos y líder regional de seguridad en la práctica de Medioambiente, Salud y Seguridad de J.S. Held. Es una consultora ambiental experimentada, en el campo y como gerente de proyectos. Su experiencia profesional en servicios de consultoría ambiental ha incluido todos los aspectos de un proyecto, desde la evaluación inicial del alcance y desarrollo del proyecto, las evaluaciones iniciales y la recopilación de datos, la preparación de informes y recomendaciones de evaluación, el desarrollo de protocolos de recuperación y especificaciones de reducción, la supervisión y autorización del proyecto, el informe de cierre y la documentación del informe final, y la gestión del proyecto con el cliente y la correspondencia del contratista a través de la totalidad del proyecto.
Se puede contactar a Theresa a [email protected] o llamando al +1 504 420 1978.
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